Hochvaldová, Lucie
Interakce nanostrukturních materiálů s živými buňkami [rukopis] / Lucie Hochvaldová. -- 2023. -- Ved. práce Aleš Panáček. -- Abstract: Disertační práce se zaměřuje na výzkum v oblasti syntézy nanostrukturních materiálů na bázi stříbra, studiu jejich interakce s bakteriálními a savčími buňkami, a potenciální využití v biologických aplikacích. V současné době představuje nárůst počtu bakteriálních infekcí vyvolaných bakteriemi rezistentními vůči běžně využívaným antibiotikům velký terapeutický problém, a proto je v rámci této práce studována antibakteriální aktivita nanomateriálů, jež představují možnou alternativu v boji proti rezistentním bakteriálním kmenům. Krom samotných účinků a mechanismů účinků nanomateriálů na bázi stříbra jsou testovány jejich antibakteriální účinky i v kombinaci s antibiotiky, jež jsou vůči daným rezistentním bakteriálním kmenům neúčinné, a přídavkem velmi malého množství antibakteriálního materiálu k antibiotiku se pokouší dané mechanismy rezistence překonat. S ohledem na to, že jsou si bakterie schopny vytvořit různé mechanismy obrany vůči široké škále antibiotik, je tato schopnost studována i v případě nanomateriálů. Krom samotné biologické aktivity nanočástic stříbra jsou testovány i toxické účinky vůči zvířecím a lidským buňkám, jejichž výsledky slouží k eliminaci toxických koncentrací, jež s ohledem na jejich negativní účinky nelze v antibakteriální terapii použít. Kromě přímého biologického efektu nanočástic stříbra je také využíváno jejich biologické aktivity vyvolané prostřednictvím fototermálního efektu, tedy za využití absorbované světelné energie a následné transformace na tepelnou, která v důsledku zvýšení teploty vede například k usmrcení nádorových buněk nebo sledování tepelného poškození buněčných proteinů.. -- Abstract: The dissertation focuses on the synthesis of silver-based nanostructured materials, studying their interaction with bacterial and mammalian cells and their potential use in biological applications. Nowadays, the increase in the number of bacterial infections caused by bacteria resistant to commonly used antibiotics is a major therapeutic problem. Therefore, the antibacterial activity of the nanomaterials is studied as a possible alternative in the fight against resistant strains. In addition to the antibacterial studies and studies of the mechanisms of action of silver-based nanomaterials, their antibacterial effects are also tested in combination with antibiotics that are currently ineffective against given resistant strains. The addition of very small amounts of antibacterial material to the antibiotic attempts to overcome the given resistance mechanisms and are studied in respect to the mechanism of action of the antibiotic. Bacteria are able to develop different defence mechanisms against a wide range of antibiotics, therefore this ability is investigated also in the case of the nanomaterials. In addition to the biological activity of silver nanoparticles themselves, toxic effects against animal and human cell lines are tested, and toxic concentrations are eliminated for further antibacterial therapy. In addition to the direct biological effect of silver nanoparticles, their biological activity induced by photothermal action, i.e., the use of absorbed light energy and subsequent transformation to thermal energy. The increase of the temperature cause thermal damage to cellular proteins and is further exploited within this study.
Panáček, Aleš, 1978-. Univerzita Palackého. Katedra fyzikální chemie
nanočástice stříbra. antibiotika. rezistence. bakteriální infekce. silver nanoparticles. antibiotics. resistance. bacteria. disertace
(043.3)